2019年高考物理二輪復(fù)習(xí) 備課資料 專題四 能量與動量 第2講 功能關(guān)系在電學(xué)中的應(yīng)用專題限時檢測.doc
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2019年高考物理二輪復(fù)習(xí) 備課資料 專題四 能量與動量 第2講 功能關(guān)系在電學(xué)中的應(yīng)用專題限時檢測 一、選擇題(本大題共8小題,每小題8分,共64分,第1～5題只有一項(xiàng)符合題目要求,第6～8題有多項(xiàng)符合題目要求) 1.(xx安徽池州聯(lián)考)如圖所示,勻強(qiáng)電場水平向左,帶正電的物體沿絕緣、粗糙水平板向右運(yùn)動,經(jīng)A點(diǎn)時動能為100 J,到B點(diǎn)時動能減少到80 J,減少的動能中有12 J 轉(zhuǎn)化為電勢能,則它再經(jīng)過B點(diǎn)時,動能大小是( B ) A.4 J B.16 J C.32 J D.64 J 解析:設(shè)物體向右運(yùn)動到C點(diǎn)速度為零,然后返回,A,B間距離為x1, B,C間距離為x2,從A到B過程中,由動能定理得-(f+qE)x1=(80- 100)J=-20 J.由電場力做功與電勢能的關(guān)系知qEx1=12 J,解得qE=.從B到C過程中,由動能定理得-(f+qE)x2=-80 J,解得fx2=32 J.從B到C再返回B的過程中,由動能定理得-2fx2=Ek-80 J,解得Ek=16 J,故選項(xiàng)B正確. 2.(xx山東煙臺模擬)如圖(甲),傾角為θ的光滑絕緣斜面,底端固定一帶電荷量為Q的正點(diǎn)電荷.將一帶正電小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從斜面上A點(diǎn)由靜止釋放,小物塊沿斜面向上滑動至最高點(diǎn)B處,此過程中小物塊的動能和重力勢能隨位移的變化圖像如圖(乙)(E1和x1為已知量).已知重力加速度為g,靜電力常量為k,由圖像可以求出( C ) A.小物塊所帶電荷量 B.A,B間的電勢差 C.小物塊的質(zhì)量 D.小物塊速度最大時到斜面底端的距離 解析:由動能圖線得知,小物塊的速度先增大后減小.根據(jù)庫侖定律得知,小物塊所受的庫侖力逐漸減小,合外力先減小后增大,加速度先減小后增大,則小物塊先沿斜面向上做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動,再沿斜面向上做加速度逐漸增大的減速運(yùn)動,直至速度為零.由動能圖線看出,速度有最大值,此時小物塊受力平衡,有庫侖力與重力沿斜面的分力平衡,由于沒有x的具體數(shù)據(jù),所以不能求得小物塊所帶電荷量,選項(xiàng)A錯誤;A到B的過程中重力勢能的增加等于電勢能的減少,所以可以求出小物塊電勢能的減少,由于小物塊的電荷量不知道,所以不能求出A,B之間的電勢差,選項(xiàng)B錯誤;由重力勢能圖線得到E1=mgh=mgx1sin θ,即可求出m,選項(xiàng)C正確;圖像中不能確定哪一點(diǎn)的速度最大,題目中也沒有小物塊的電荷量等信息,所以不能確定小物塊速度最大時到斜面底端的距離,選項(xiàng)D錯誤. 3.(xx河北邯鄲一模)如圖所示,一足夠長的光滑平行金屬軌道,軌道平面與水平面成θ角,上端與一電阻R相連,處于方向垂直軌道平面向上的勻強(qiáng)磁場中.質(zhì)量為m、電阻為r的金屬桿ab,從高為h處由靜止釋放,下滑一段時間后,金屬桿開始以速度v勻速運(yùn)動直到軌道的底端.金屬桿始終保持與軌道垂直且接觸良好,軌道的電阻及空氣阻力均可忽略不計,重力加速度為g.則( C ) A.金屬桿加速運(yùn)動過程中的平均速度為 B.金屬桿加速運(yùn)動過程中克服安培力做功的功率大于勻速運(yùn)動過程中克服安培力做功的功率 C.當(dāng)金屬桿的速度為時,它的加速度大小為 D.整個運(yùn)動過程中電阻R產(chǎn)生的焦耳熱為mgh-mv2 解析:對金屬桿分析知,金屬桿ab在運(yùn)動過程中受到重力、軌道支持力和安培力作用,先做加速度減小的加速運(yùn)動,后做勻速運(yùn)動,因金屬桿加速運(yùn)動過程不是勻加速,故其平均速度不等于,故選項(xiàng)A錯誤;當(dāng)安培力等于重力沿斜面的分力,即mgsin θ=時,桿ab開始勻速運(yùn)動,此時v最大,F安最大,故勻速運(yùn)動時克服安培力做功的功率最大,選項(xiàng)B錯誤;當(dāng)金屬桿速度為時,F安′==mgsin θ,所以F合= mgsin θ-F安′=mgsin θ=ma,得a=,選項(xiàng)C正確;由能量守恒可得mgh-mv2=Qab+QR,即mgh-mv2應(yīng)等于電阻R和金屬桿上產(chǎn)生的總焦耳熱,選項(xiàng)D錯誤. 4.(xx江蘇十校聯(lián)考)如圖所示,一電荷量為-Q的點(diǎn)電荷甲,固定在絕緣水平面上的O點(diǎn).另一電荷量為+q、質(zhì)量為m的點(diǎn)電荷乙,從A點(diǎn)以初速度v0沿它們的連線向甲運(yùn)動,到B點(diǎn)時的速度減小到最小,大小為v,已知點(diǎn)電荷乙受到水平面的阻力恒為μmg,g為重力加速度,A,B間距離為L,靜電力常量為k,則下列說法正確的是( A ) A.點(diǎn)電荷甲在B點(diǎn)處的電場強(qiáng)度大小為 B.O,B兩點(diǎn)間的距離大于 C.在點(diǎn)電荷甲形成的電場中,A,B兩點(diǎn)間電勢差UAB= D.點(diǎn)電荷甲形成的電場中,A點(diǎn)的電勢低于B點(diǎn)的電勢 解析:因?yàn)殡姾梢覐腁點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)時的速度減小到最小,故此時電荷乙的加速度為零,即EBq=μmg,即EB=,選項(xiàng)A正確;根據(jù)點(diǎn)電荷的場強(qiáng)公式EB=k=,解得xOB=,選項(xiàng)B錯誤;從A點(diǎn)到B點(diǎn)由動能定理可知qUAB-μmgL=mv2-m,UAB=,選項(xiàng)C錯誤;點(diǎn)電荷甲帶負(fù)電,故在所形成的電場中,A點(diǎn)的電勢高于B點(diǎn)的電勢,選項(xiàng)D錯誤. 5.(xx浙江紹興質(zhì)量檢測)如圖所示,Ⅰ,Ⅱ是豎直平面內(nèi)兩個相同的半圓形光滑絕緣軌道,K為軌道最低點(diǎn).軌道Ⅰ處于垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場中,軌道Ⅱ處于水平向右的勻強(qiáng)電場中.兩個完全相同的帶正電小球a,b從靜止開始下滑至第一次到達(dá)最低點(diǎn)K的過程中,帶電小球a,b相比( C ) A.球a所需時間較長 B.球a機(jī)械能損失較多 C.在K處球a速度較大 D.在K處球b對軌道壓力較大 解析:洛倫茲力不做功,僅重力對a做功,由動能定理得mgr=m;重力做正功,電場力對b球做負(fù)功,mgr-Eqr=m,由以上兩式得v1>v2,a球所需時間較短,選項(xiàng)A,B錯誤,C正確;在最低點(diǎn)對a球有FN1+F洛- mg=,對b球有FN2-mg=,無法比較FN1,FN2大小,選項(xiàng)D錯誤. 6.(xx天津質(zhì)量調(diào)查)光滑水平面上有一邊長為L的正方形區(qū)ABCD處在電場強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場中,電場方向與正方形的某一條邊平行,一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的小球由AD邊的中點(diǎn)以垂直于該邊的水平初速度v0進(jìn)入該正方形區(qū)域,當(dāng)小球再次運(yùn)動到該正方形區(qū)域的邊緣時,具有的動能可能為( AC ) A.m+qEL B.m+qEL C.m+qEL D.m+qEL 解析:若電場方向與BC平行,則電場力做的功W≤EqL,動能滿足m< Ek≤m+qEL.若電場方向與AB平行,則電場力做的功W=qEL或W= -qEL或W=0,動能Ek=m+EqL或Ek=m-EqL或Ek=m,故A,C正確,B,D錯誤. 7.(xx湖北十三校二聯(lián))如圖(甲)所示,abcd是位于豎直平面內(nèi)的正方形閉合金屬線框,在金屬線框的下方有一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場區(qū)域,MN和M′N′是勻強(qiáng)磁場區(qū)域的水平邊界,邊界的寬度為s,并與線框的bc邊平行,磁場方向與線框平面垂直.現(xiàn)讓金屬線框由距MN的某一高度從靜止開始下落,圖(乙)是金屬線框由開始下落到完全穿過勻強(qiáng)磁場區(qū)域的vt圖像(其中OA,BC,DE相互平行).已知金屬線框的邊長為L(L下載提示(請認(rèn)真閱讀)
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